CN113847274A - 一种可调节叶顶间隙的鼓风机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及鼓风机领域，尤其涉及一种可调节叶顶间隙的鼓风机。该鼓风机包括机壳、电机轴、轴承装置、叶轮、蜗壳和多个调节弹簧；叶轮内侧固定在电机轴一端，叶轮外侧固定设置有第一调节磁钢；蜗壳包括鼓风通道、进风导叶、配合孔和调节压板，进风导叶固定设置在鼓风通道内，并且进风导叶固定设置有第二调节磁钢；第一调节磁钢和第二调节磁钢的位置相对应，并且两者对应表面的磁极相同；蜗壳通过配合孔与机壳外壁滑动配合；调节弹簧处于压缩状态，并且调节弹簧对蜗壳产生的推力与第一调节磁钢和第二调节磁钢之间产生的排斥力大小相等方向相反。该鼓风机保证叶轮和蜗壳之间的叶顶间隙不变，提高磁悬浮鼓风机鼓风质量。

Description

一种可调节叶顶间隙的鼓风机

技术领域

本发明涉及鼓风机领域，尤其涉及一种可调节叶顶间隙的鼓风机。

背景技术

鼓风机的叶顶间隙一直都是影响鼓风机效率和安全的重要因素。如图2、图3所示，设计叶顶间隙许用设计范围为S0，当电机定转子因升温变形产生相对位移后，真实叶顶间隙可以为S1；若转子伸长量大于定子的伸长量，则叶轮与蜗壳的真实叶顶间隙S1小于许用设计范围S0，叶轮与蜗壳就有相互刮擦的风险，会有安全隐患；若转子伸长量小于定子伸长量，则叶轮与蜗壳的真实叶顶间隙S1大于许用设计范围S0，则流场效率降低，导致鼓风机效率降低。

中国实用新型专利申请（公开号CN205478443U，公开日：20160817）公开了一种磁悬浮高速离心鼓风机，包括磁悬浮电机、连接板、蜗壳、集流器、叶轮、扩压器和密封盘，所述磁悬浮电机通过连接板与蜗壳相连，所述磁悬浮电机的电机轴通过锁紧拉杆与叶轮相连，在锁紧拉杆上设有锁紧螺母，在所述连接板上设有密封盘和扩压器，集流器与所述蜗壳相连。本磁悬浮高速离心鼓风机通过连接板采用止口定位的方式连接磁悬浮电机与蜗壳，将扩压器与密封盘安装在连接板上，减少了零件，提高了装配精度、同轴度和结构刚度；密封盘与电机轴为间隙配合，合理设置配合间隙，既保证电机轴不与密封盘摩擦，也可以保证了其良好的气密性；在集流器入口上新增了金属过滤网，提高了风机运行的安全性；具有结构简单、使用安全等优点。

现有技术存在以下不足：传统的磁悬浮鼓风机的蜗壳直接固定在机壳上，并且机壳不能对蜗壳的位置进行调整，即不能调整叶轮与蜗壳之间的叶顶间隙；当电机定子或者电机转子等零件因温度变化带动叶轮与蜗壳之间产生相对位移时，会引起叶轮与蜗壳之间叶顶间隙不能满足要求；从而出现叶轮与蜗壳因为间隙较小相互刮擦，或者因为间隙较大流场效率降低进而导致鼓风机效率降低的情况，降低了磁悬浮鼓风机的鼓风质量。

发明内容

本发明的目的是：针对上述问题，提出设置配合孔使得蜗壳与机壳在轴向滑动配合，分别设置第一调节磁钢和第二调节磁钢产生排斥力，设置调节弹簧产生与排斥力大小相等方向相反的推力；通过排斥力与推力在轴向的动态调整，从而保证蜗壳与叶轮在轴向的相对位置不变；进而保证叶轮和蜗壳之间的叶顶间隙不变，提高磁悬浮鼓风机鼓风质量的一种可调节叶顶间隙的鼓风机。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种可调节叶顶间隙的鼓风机，该鼓风机包括机壳、电机轴、轴承装置、叶轮、蜗壳和多个调节弹簧；机壳内孔固定嵌设有电机定子，电机轴固定设置有与电机定子位置相对应的电机转子；叶轮内侧固定在电机轴一端，叶轮外侧固定设置有第一调节磁钢；蜗壳包括鼓风通道、进风导叶、配合孔和调节压板，进风导叶固定设置在鼓风通道内，并且进风导叶固定设置有第二调节磁钢；第一调节磁钢和第二调节磁钢的位置相对应，并且两者对应表面的磁极相同；蜗壳通过配合孔与机壳外壁滑动配合，机壳内侧和调节压板外侧分别设置有多个第一弹簧孔和多个第二弹簧孔，调节弹簧两端分别与第一弹簧孔和第二弹簧孔的底面相接触；调节弹簧处于压缩状态，并且调节弹簧对蜗壳产生的推力与第一调节磁钢和第二调节磁钢之间产生的排斥力大小相等方向相反。

作为优选，叶轮设置有轴向贯穿的螺钉孔，电机轴一端设置有轴向的螺纹孔，鼓风机还设置有锁紧螺钉；锁紧螺钉穿过螺钉孔并且与螺纹孔相旋合将叶轮锁紧至电机轴一端；锁紧螺钉的头部设置有第一磁钢孔，第一调节磁钢固定嵌设在第一磁钢孔内。

作为优选，进风导叶设置有整流罩，整流罩用于对鼓风通道进风端的空气进行导流；整流罩设置有第二磁钢孔，第二调节磁钢固定嵌设在第二磁钢孔内。

作为优选，配合孔与机壳外壁之间为间隙配合。

作为优选，配合孔与机壳外壁之间设置有O型密封圈。

作为优选，多个第一弹簧孔和多个第二弹簧孔都沿着圆周方向分布。

作为优选，轴承装置为多个角接触球轴承，并且多个角接触球轴承分别设置在电机轴两端。

作为优选，电机轴两端的角接触球轴承为面对面安装。

作为优选，电机轴另一端的角接触球轴承和机壳之间设置有波形弹簧，波形弹簧用于对角接触球轴承提供预紧力防止其轴向窜动。

作为优选，电机转子外壁固定套设有磁钢保护套，磁钢保护套用于保护电机转子，防止其因碰撞等原因受损。

本发明采用上述技术方案的一种可调节叶顶间隙的鼓风机的优点是：

通过改变调节弹簧长度的办法使调节弹簧预紧力与第一调节磁钢和第二调节磁钢之间产生的排斥力平衡。当鼓风机运转后温度上升，当电机轴向右的伸长量大于蜗壳向右的伸长量时，即第一调节磁钢和第二调节磁钢之间的距离贴近，两者产生排斥力大于调节弹簧的预紧力；而后蜗壳向右移动，此时调节弹簧被压缩，调节弹簧的预紧力变大，第一调节磁钢和第二调节磁钢之间排斥力因距离变大而减小；两股力量再次平衡，从而保证叶顶间隙。当电机轴向右的伸长量小于蜗壳向右的伸长量时，即调节弹簧被压缩，调节弹簧产生的推力大于第一调节磁钢和第二调节磁钢之间产生的排斥力；而后蜗壳向左移动，此时调节弹簧被拉长，调节弹簧的预紧力变小，第一调节磁钢和第二调节磁钢之间排斥力因距离变小而增加；两股力量再次平衡，从而保证叶顶间隙，提高了磁悬浮鼓风机鼓风质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为许用叶顶间隙的结构示意图。

图3为实际叶顶间隙的结构示意图。

图4、图5为锁紧螺钉的结构示意图。

图6、图7为调节压板的结构示意图。

图8为蜗壳的结构示意图。

图9、图10为机壳的结构示意图。

图11为电机轴的结构示意图。

59-O型密封圈、S0-叶顶间隙许用设计范围、S1-真实叶顶间隙。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。

实施例1

如图1所示的一种可调节叶顶间隙的鼓风机，该鼓风机包括机壳1、电机轴2、轴承装置3、叶轮4、蜗壳5和多个调节弹簧6；机壳1内孔固定嵌设有电机定子11，电机轴2固定设置有与电机定子11位置相对应的电机转子12；叶轮4内侧固定在电机轴2一端，叶轮4外侧固定设置有第一调节磁钢41；蜗壳5包括鼓风通道51、进风导叶52、配合孔53和调节压板54，进风导叶52固定设置在鼓风通道51内，并且进风导叶52固定设置有第二调节磁钢55；第一调节磁钢41和第二调节磁钢55的位置相对应，并且两者对应表面的磁极相同；蜗壳5通过配合孔53与机壳1外壁滑动配合，机壳1内侧和调节压板54外侧分别设置有多个第一弹簧孔13和多个第二弹簧孔56，调节弹簧6两端分别与第一弹簧孔13和第二弹簧孔56的底面相接触；调节弹簧6处于压缩状态，并且调节弹簧6对蜗壳5产生的推力与第一调节磁钢41和第二调节磁钢55之间产生的排斥力大小相等方向相反。而此种方式中，通过改变调节弹簧6长度的办法使调节弹簧6预紧力与第一调节磁钢41和第二调节磁钢55之间产生的排斥力平衡。当鼓风机运转后温度上升，当电机轴2向右的伸长量大于蜗壳5向右的伸长量时，即第一调节磁钢41和第二调节磁钢55之间的距离贴近，两者产生排斥力大于调节弹簧6的预紧力；而后蜗壳5向右移动，此时调节弹簧6被压缩，调节弹簧6的预紧力变大，第一调节磁钢41和第二调节磁钢55之间排斥力因距离变大而减小；两股力量再次平衡，从而保证叶顶间隙。当电机轴2向右的伸长量小于蜗壳5向右的伸长量时，即调节弹簧6被压缩，调节弹簧6产生的推力大于第一调节磁钢41和第二调节磁钢55之间产生的排斥力；而后蜗壳5向左移动，此时调节弹簧6被拉长，调节弹簧6的预紧力变小，第一调节磁钢41和第二调节磁钢55之间排斥力因距离变小而增加；两股力量再次平衡，从而保证叶顶间隙，提高了磁悬浮鼓风机鼓风质量。

如图1、图4、图5所示，叶轮4设置有轴向贯穿的螺钉孔42，电机轴2一端设置有轴向的螺纹孔21，鼓风机还设置有锁紧螺钉7；锁紧螺钉7穿过螺钉孔42并且与螺纹孔21相旋合将叶轮4锁紧至电机轴2一端；锁紧螺钉7的头部设置有第一磁钢孔71，第一调节磁钢41固定嵌设在第一磁钢孔71内。

进风导叶52设置有整流罩57，整流罩57用于对鼓风通道51进风端的空气进行导流；整流罩57设置有第二磁钢孔58，第二调节磁钢55固定嵌设在第二磁钢孔58内。

配合孔53与机壳1外壁之间为间隙配合以便于配合孔53快速套入机壳1外壁。

配合孔53与机壳1外壁之间设置有O型密封圈。O型密封圈提供径向预紧力的同时还有密封效果。

多个第一弹簧孔13和多个第二弹簧孔56都沿着圆周方向分布。轴承装置3为多个角接触球轴承，并且多个角接触球轴承分别设置在电机轴2两端。电机轴2两端的角接触球轴承为面对面安装。

电机轴2另一端的角接触球轴承和机壳1之间设置有波形弹簧8，波形弹簧8用于对角接触球轴承提供预紧力防止其轴向窜动。

电机转子12外壁固定套设有磁钢保护套9，磁钢保护套9用于保护电机转子12，防止其因碰撞等原因受损。

Claims (10)

1.一种可调节叶顶间隙的鼓风机，其特征在于，该鼓风机包括机壳（1）、电机轴（2）、轴承装置（3）、叶轮（4）、蜗壳（5）和多个调节弹簧（6）；机壳（1）内孔固定嵌设有电机定子（11），电机轴（2）固定设置有与电机定子（11）位置相对应的电机转子（12）；叶轮（4）内侧固定在电机轴（2）一端，叶轮（4）外侧固定设置有第一调节磁钢（41）；蜗壳（5）包括鼓风通道（51）、进风导叶（52）、配合孔（53）和调节压板（54），进风导叶（52）固定设置在鼓风通道（51）内，并且进风导叶（52）固定设置有第二调节磁钢（55）；第一调节磁钢（41）和第二调节磁钢（55）的位置相对应，并且两者对应表面的磁极相同；蜗壳（5）通过配合孔（53）与机壳（1）外壁滑动配合，机壳（1）内侧和调节压板（54）外侧分别设置有多个第一弹簧孔（13）和多个第二弹簧孔（56），调节弹簧（6）两端分别与第一弹簧孔（13）和第二弹簧孔（56）的底面相接触；调节弹簧（6）处于压缩状态，并且调节弹簧（6）对蜗壳（5）产生的推力与第一调节磁钢（41）和第二调节磁钢（55）之间产生的排斥力大小相等方向相反。

2.根据权利要求1所述一种可调节叶顶间隙的鼓风机，其特征在于，叶轮（4）设置有轴向贯穿的螺钉孔（42），电机轴（2）一端设置有轴向的螺纹孔（21），鼓风机还设置有锁紧螺钉（7）；锁紧螺钉（7）穿过螺钉孔（42）并且与螺纹孔（21）相旋合将叶轮（4）锁紧至电机轴（2）一端；锁紧螺钉（7）的头部设置有第一磁钢孔（71），第一调节磁钢（41）固定嵌设在第一磁钢孔（71）内。

3.根据权利要求1所述一种可调节叶顶间隙的鼓风机，其特征在于，进风导叶（52）设置有整流罩（57），整流罩（57）用于对鼓风通道（51）进风端的空气进行导流；整流罩（57）设置有第二磁钢孔（58），第二调节磁钢（55）固定嵌设在第二磁钢孔（58）内。

4.根据权利要求1所述一种可调节叶顶间隙的鼓风机，其特征在于，配合孔（53）与机壳（1）外壁之间为间隙配合。

5.根据权利要求1所述一种可调节叶顶间隙的鼓风机，其特征在于，配合孔（53）与机壳（1）外壁之间设置有O型密封圈。

6.根据权利要求1所述一种可调节叶顶间隙的鼓风机，其特征在于，多个第一弹簧孔（13）和多个第二弹簧孔（56）都沿着圆周方向分布。

7.根据权利要求1所述一种可调节叶顶间隙的鼓风机，其特征在于，轴承装置（3）为多个角接触球轴承，并且多个角接触球轴承分别设置在电机轴（2）两端。

8.根据权利要求7所述一种可调节叶顶间隙的鼓风机，其特征在于，电机轴（2）两端的角接触球轴承为面对面安装。

9.根据权利要求7所述一种可调节叶顶间隙的鼓风机，其特征在于，电机轴（2）另一端的角接触球轴承和机壳（1）之间设置有波形弹簧（8），波形弹簧（8）用于对角接触球轴承提供预紧力防止其轴向窜动。

10.根据权利要求1所述一种可调节叶顶间隙的鼓风机，其特征在于，电机转子（12）外壁固定套设有磁钢保护套（9），磁钢保护套（9）用于保护电机转子（12），防止其因碰撞等原因受损。

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